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[原创HACK教程] DES密碼系統演算法(一)-回合金鑰的產生 重點整理By Krizal Chen

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发表于 2009-4-16 11:47:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
DES密碼系統演算法(一)-回合金鑰的產生 重點整理
) r9 c( E4 c+ k! b前言:0 `; S1 V9 j5 g
昨天晚上我弟突然拿出一份像電路圖和密碼表的東西給我,
* y, r5 H% q7 ?7 Q問我會不會,我跟他說這是幹什麼用的,他說是期中考要用的,
8 ]/ r& ~0 o/ p& D' A看了下不就是鼎鼎大名的密碼演算法之一的DES,% W0 o! [1 @+ t. |+ E. j5 F
想不到電機的也要懂DES,那讀資工、資管的情何以堪,
( v" w) \6 a: C  Q! sDES原本是有想看下,但是個人不常用,所以就一直擱著,$ J6 D6 j( G; D
我就跟我弟說 我對DES沒什麼研究,但給我30分~1小時,) z' x* P  k! M  I
我給你答案。9 Z9 {8 A# u) c" Q, R, a+ n5 B1 r
* d1 M4 c; r1 _+ P# f$ |7 C
開始看了下,感覺密密麻麻的亂碼,但是hack玩習慣了,4 ~; t( ^2 R8 Y3 n
這些都是小事,花了些時間看了下原理,感覺上還是蠻easy的。$ e- V$ a4 n1 I! o, X

, f0 k8 w8 b- m3 q6 D- V4 O0 o本文:# G7 r5 g/ a5 |2 Y6 x: }9 b3 V
DES屬於近代密碼系統,
1 |: h; y/ E  O. x設計原理為Shannon所提出的加密系統(Product Cipher)
: F2 b4 n5 V+ f  [; m9 w% Z/ ]1 MDES主要分三部分:
8 p1 X+ y) s% b7 k1.回合金鑰 Key(do 16 times)
! ]$ u- M% U7 ]2.加密(do 16 times)- v( {2 _6 q! v8 n  E
3.解密(do 16 times)6 k1 @$ k( q& B

4 o1 x. r# o; `% [回合金鑰產生:* S) ^) Z# N9 y2 a- J  @6 {2 |/ z
(1.)每7bit加入 odd parity check,8 u( Q% f& j% h; r/ E
把56 bit的key擴展到64bit。; i' k# M3 M. p2 K
(2.)將64 bit的key依照KP(Key Permutation)重新分配,
0 ^5 {4 e5 b7 g重新分配後減縮為原本的56bit,切割56bit各半為28bit9 K1 u+ I* [8 a5 f1 {/ R
(Kl & Kr = 28bit)。$ }' p- c  p( |- f
(3.)分別對Kl 和 Kr做 左循環位移(LS)。
7 t: Q" W0 b( q+ P& @(4.)將移位後之Kl和Kr依照/ y: C8 d/ |- J! T4 o$ S& u3 \
CP(Compression Permutation)重新分配,
+ s; C) h' A( \* A9 h4 J; t即產生key1。
3 {! p9 I, W; m$ s- Y(5.)重複step 3. 和 step 4.直到16組key都產生即可
# d; _5 U' @. C( X- S5 z" J8 k(key1、key2、key3...key16)。
' D7 A: E1 P5 u6 v
, O  O$ H/ a2 A: m# hPermutation table ex:7 g# L! Y0 Y/ ^

' C4 R1 y* V* p4 |" u2 O! J# m: j+ LPermutation operation ex:+ p' R( d" p8 Q7 g( K" o

9 q4 b$ E9 U/ D7 O6 e9 k, A$ @ + F9 E0 ^8 n; u# P
結語:
" |0 `( ^" m. ~7 B盡量寫的簡單扼要,重要的步驟大概都列出來了,
! r. G/ H% A1 U$ Y關於實例要寫一大堆code table,有興趣的再提出9 ~5 _$ T8 s- J7 f6 ]( C" a8 y
0 \6 E9 g9 `1 d9 L
Krizal Chen ' `( E# I- I: X$ e/ [
2009 04 16 Thur
* q7 y5 ?$ q& z; c* z8 n0 R: m

5 o1 X8 a# v4 M( j$ {4 p" _

: ]6 k. {) N0 g$ }8 ?* j, [原帖:  B& G- G. P& j4 A4 H/ O
http://tw.myblog.yahoo.com/dsght-krizal/article?mid=2000&prev=-1&next=1999: B9 d$ u0 w* U* g8 U7 k+ }
http://dsght-master-krizal.spaces.live.com/default.aspx6 N% b, U) K+ n; C  ]; W  O5 N/ k

; W7 V4 y) ]( N5 R% ~[ 本帖最后由 krizal 于 2009-4-16 12:26 编辑 ]

评分

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该用户从未签到

 楼主| 发表于 2009-4-16 11:50:35 | 显示全部楼层
emu618、emumax和宇宙各放一帖,
/ D5 K' J1 F5 x5 U7 }) m2 z, e讓想多學點東西的人看,0 m2 G6 A' Y. M& {) C
對實例產生有興趣的,自行跟我連絡。
0 \- ^& O  u* Q, r/ e( u5 ]  r1 g6 ~  }. |" Z, y, b1 m
而關於lz77 和 lz78 family的加密,/ s& H) B( ?; r9 }9 b3 y
有興趣的也可以去看看,應該比DES簡單點。

该用户从未签到

 楼主| 发表于 2009-4-16 11:57:53 | 显示全部楼层
個人是很客觀的,3 O0 p9 V! p8 ]
如果不需要這種帖,# O9 E) d: a6 c. q/ Q
也可以提出,以後就不再放出。

该用户从未签到

发表于 2009-4-16 12:12:29 | 显示全部楼层
嘛,现在在信息安全课上有上密码学( g2 j, d5 ~" R7 W0 E
; i% [8 R5 r6 z5 L3 H
DES的话,是典型的分组密码算法1 S& Q2 q* ]7 b1 B1 I
整个算法流程而言并不算复杂,16轮的迭代加密,最后逆IP置换/ _$ a' P0 o; u7 `9 W0 D) ~
算法流程:& G- S& F! |1 W! J: ]
IP(X)
0 h/ f( z# \% H0 U% E/ k  |2 l     FOR i=1 to 16! J* ~+ J# R2 x7 Z( h$ H
            L(i)=R(i-1)
7 k/ K  S* w9 l# ]1 J& F. M            L(i)=R(i-1)⊕f(R(i-1),k(i))
& w: N. V- m( x5 N     NEXT i
7 p3 z* [0 v4 h$ R, k- O6 h( Y5 kIP^-1(x)

该用户从未签到

 楼主| 发表于 2009-4-16 12:25:17 | 显示全部楼层
原帖由 慵懒悠悠 于 2009-4-16 12:12 发表
8 O9 i/ V9 W* x$ d2 W嘛,现在在信息安全课上有上密码学
; h3 V7 B" K, Y
' B) I7 H6 @, m& p* ZDES的话,是典型的分组密码算法
( Y2 s5 w9 s( A" N* x整个算法流程而言并不算复杂,16轮的迭代加密,最后逆IP置换
2 m9 l' h  A2 E3 B! W  T算法流程:
" @4 j8 _, f9 H/ ]IP(X)
  X- g/ ^% k, T5 Y9 \     FOR i=1 to 16
$ ~4 ?5 J* ~2 O( `/ t8 R0 j' A            L(i)=R(i-1)6 h6 e+ X5 o% M( }. y2 j1 k
            ...
. v6 N  w- n: b1 n. l7 i( z, T
是阿,麻煩的是要建table花時間。:loveliness:

该用户从未签到

 楼主| 发表于 2009-4-16 12:44:01 | 显示全部楼层
void DES::SubstitutionBoxes()
+ V2 v+ U( g. D/ \# g# p{2 _7 M3 t& r# G( f7 s: D
        int s1[4][16]={; ~  V& n- L! r- F
                14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,
" I% ^3 H  y! q- o* H' f9 Z                0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,' v1 n: Z5 \2 a! o. a  M3 E/ {0 g
                4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,
/ e- @- C3 `% u3 I$ d# g                15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13
6 p, ~7 g8 j* \5 b          };
$ `" ^, l" u- ]4 ?3 Z9 A* C, K2 b  z. y: I5 z
        int s2[4][16]={
; m+ G2 n; L) h                15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,
- F9 {- c- C; n# l7 m! I3 Q6 s+ {2 ]                3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,: j$ g' U6 `% R; S% C  S
                0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15,
; I8 t* |6 \# D/ y. d                13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9
. p4 S; C( i2 m           };
2 c8 T+ H3 M! E% }* z0 o6 f; k$ n, N( i+ p2 e! b) g" M1 m
        int s3[4][16]={1 J& f, m) X1 Z' E. e3 r  {1 \
                10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,
) Z& g& g  n# X. H4 M4 p                13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,% V, h# ?# x0 v1 F% D( [( ]' s* U
                13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,
/ g( ]2 j. `. L& w# Y) N                1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12
0 q3 ^) R$ b9 d           };
2 q/ |8 a! S) w. }6 g
& \9 L' ?4 B; _! ]  C. b3 B& ]        int s4[4][16]={
3 L1 x" U4 w; O* n8 j. Y                7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,
' z; n1 X! G( T' w/ p                13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,9 s: d" I$ @3 u. j
                10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,+ v0 w! y! |2 ^4 e. b! t
                3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14# i  l! W: A+ }7 S
           };
/ v9 S& c1 K+ s8 _* t" R% @% Z0 Y+ b7 o- N7 _( i# u2 S& c
        int s5[4][16]={
5 Y$ q% j8 Z1 E/ `/ B                2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,& `1 b$ t7 C+ _! T
                14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,
5 C% a8 ]+ @$ q1 W9 y: O) K                4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,
$ o' i/ V3 T& M3 I- O+ v, O2 A: I( _                11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3- z' y9 t  h* \+ x$ Y+ c
           };' O! ~. s- g0 |3 T  o
5 _  G, S: T  U
        int s6[4][16]={
& ?( r9 {- c, p                12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,$ W2 B$ u1 ~' Q
                10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,9 q( K6 y  m! L* b. r. Z
                9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,
" i6 Z4 `2 c9 _1 S* o. T                4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13
' b/ U. x* B3 F1 j- C           };& h2 q4 Q+ G& y0 `& L' `
3 k5 j% u: W6 T7 b+ ~; L0 Q/ w! x9 |
        int s7[4][16]={
5 C! d& W1 U8 f) k7 {5 Z# G; I' g) L( h                4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,% |! u" j5 W8 V% y0 l8 \8 N' \( y' m
                13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
7 _9 G% i. z' {+ @) p, P6 k$ p                1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,
5 S4 |1 S5 m7 g                6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,121 L' A3 z" T0 ^8 K7 r7 F  x
           };
% N* X) N0 h% g$ K4 u% `" R; O2 m1 L7 Z) _' q+ C, o
        int s8[4][16]={
7 V; E' \7 I+ v                13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,0 Z, c4 o' o" }/ ?" K( [
                1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,' j( U9 \$ L' L/ T5 z$ a! t
                7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,
" m: ^' s0 P% ^+ w* s0 c8 z                2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11
  V& N8 w) x9 l; T           };
9 i8 C3 F, q* t+ ~6 y* z}
  y6 r! `% h4 d) H& a: {# b5 v- e$ y6 ^  r# N
[ 本帖最后由 krizal 于 2009-4-16 12:46 编辑 ]

该用户从未签到

发表于 2009-4-16 12:53:10 | 显示全部楼层
这也就是我不怎么喜欢DES的原因所在,算法简单,但实现的时候数据的结构要另外考虑
# f: m( u7 T, {# h$ U; I" `
& H4 r/ g. R  A9 w& bMD5这样的单向杂凑多好...

该用户从未签到

 楼主| 发表于 2009-4-16 15:23:08 | 显示全部楼层
原帖由 慵懒悠悠 于 2009-4-16 12:53 发表
* c& B; e" g% P: k/ W这也就是我不怎么喜欢DES的原因所在,算法简单,但实现的时候数据的结构要另外考虑/ |2 |: Q2 ?( G0 n

; |& ?* {4 i  _( K& U- DMD5这样的单向杂凑多好...

0 N+ ~$ u; l5 R# Z; q6 S9 j6 V; F" ^, {* C3 M4 m% c) H4 t
哈 各種演算法各有優缺點,% e6 ]' [: k2 s& G
DES 演算法簡單,單純用XOR執行快速,
7 G, j* p! t( \2 i, I就是需要再建立PERMUTATION TABLE.; \9 n" K4 R9 a+ r0 I

( F3 k# U2 y% N+ |! k1 \MD5 不可逆HASH演算,破解較困難,
/ P4 B: ^+ {$ K! D但是只能單向驗證。

签到天数: 1865 天

[LV.Master]伴坛终老

发表于 2009-4-16 23:41:01 | 显示全部楼层
支持一下,我对密码没什么研究。:loveliness:
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